Transcript kalor keperawatan

 Teori Kalor Dasar :
1. Panas yang diterima sama dengan (=) panas yang
dilepas : Azas Black
- Penemu adalah Joseph Black (1720 - 1799) dari
Inggris.
2. Panas dapat terjadi akibat adanya suatu gesekan
- Penemunya adalah Benyamin Thompson (1753 -
1814) dari Amerika Serikat
3. Panas adalah salah satu bentuk energi
- Ditemukan oleh Robert Mayer (1814 - 1878)
4. Kesetaraan antara satuan panas dan satuan
energi disebut kalor mekanik.
 PANAS:
mrpkn energi yg dipindahkan dr satu benda
ke yg lainnya karena adanya perubahan
suhu
 Hukum Kekekalan energi:
Energi dapat berubah bentuk
Energi = konstan
 Alat yang digunakan untuk mengukur
panas disebut kalorimeter.
PERUBAHAN ENERGI
Panas
Mesin
Minyak
Otot
Baterai
Elektrolisa
Efek Thermal
Kimia
Efek panas
Tanaman
Listrik
Gesekan
Otot
Motor
Mekanik
Dinamo
Tara kalor mekanik
 Joule menentukan:
sejmlh kerja tertentu yg dilakukan selalu ekivalen
dg sejumlah masukan kalor tt
 Beban yg jatuh → roda pedal berputar
 Gesekan air dan roda pedal → suhu air ↑
 Kuantitatif: kerja 4,186 Joule → ekivalen
dg 1 kalor
SATUAN PANAS
Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikan suhu
1 gram air murni sebesar 1 0C.
1. Kalori :
1 kilo kalori (Kkal)= 1000 kal
1 kal IT = 4,186 J
2. BTU (British Thermal Unit):
jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1
pound (lb) air murni sebesar 1 0F
1 BTU = 252 kal = 0,252 kkal = 1055 J
Panas jenis (c)
 Panas jenis adalah:
banyaknya panas yang diperlukan atau dilepaskan
untuk me ↑ atau me ↓ suhu satu satuan massa zat
itu sebesar satu satuan suhu.
Q
c = -------m. ∆ T
Q = m . c . T
Dengan :
Q = kalor (J atau kal)
m = massa benda (kg atau gram)
T = perubahan suhu (°K atau °C)
c = kalor jenis (J/kg.°K atau kal/gram °C)
Kapasitas Panas (C)
Kapasitas panas adalah:
banyaknya panas yg diperlukan atau dilepaskan
untuk mengubah suhu benda sebesar satu satuan
suhu.
Q
C = -----∆T
Dengan :
C = kapasitas kalor (J/ °K)
Q = kalor (J atau kal)
T = perubahan suhu (°K atau °C)
 KALORIMETRI
- mrpk pengukuran kuantitatif dr pertukaran
panas
- Alat ukur : Kalorimeter
- Kegunaan kalorimeter:
→ menentukan panas jenis zat-zat
KALORIMETRI
Contoh soal :
 Sepotong tembaga yang massanya 5 kg
dinaikkan suhunya sebesar 10 °K dengan
menggunakan pemanas listrik berdaya 1
kW. Ternyata untuk itu diperlukan waktu 20
detik. Anggap bahwa efisiensi pemanas itu
100%.
 Berapakah panas jenis tembaga menurut
hasil percobaan ini ?
 Berapakah kapasitas panas tembaga itu ?
PERPINDAHAN KALOR
- Bila dua benda / lebih terjadi kontak termal
→ akan terjadi aliran panas dari benda yang
suhu lebih ↑ ke benda yang suhu lebih ↓, →
tercapainya kesetimbangan termal.
- Proses perpindahan panas ini berlangsung
dalam 3 mekanisme, yaitu :
1. konduksi,
2. konveksi,
3. radiasi.
1. KONDUKSI (HANTARAN)
 Perpindahan panas tanpa disertai perpindahan
partikel zat.
 Berpindahnya panas dr suatu tempat ke tempat yg lain
dg cara tumbukan antar molekul dg laju aliran panas
 Q yang dihantarkan tergantung pd : luas daerah, lama
kontak, ∆ temperatur dan nilai k.
Pemanfaatan : terapi, berupa efek :
1. Peningkatan Metabolisme
2. Vasodilatasi → peningkatan aliran darah. Contoh :
Bak & kantong air panas, parafin panas, handuk
panas, dan aliran listrik (diatermi)
2. KONVEKSI (ALIRAN)
- Perpindahan panas yg disertai dg perpindahan
partikel zat akibat adanya perbedaan massa.
- panas berpindah dg cara gerakan partikel yg telah
dipanaskan
- Bila perpindahannya dikarenakan perbedaan
kerapatan disebut konveksi alami (natural
convection)
- bila didorong, misal dengan fan atau pompa
disebut konveksi paksa (forced convection).
Cont:
1. Hantaran panas pd tubuh yg dilakukan darah
2. Pemanas ruangan dirumah.
Arus panas (h) pd perpindahan scr konveksi:
H = h A . ∆t
Dimana: h = tetapan massa alat
A = luas permukaan
∆t = perbedaan suhu
Pemanfaatan dlm bidang Kesehatan:
Kompress air panas, alkohol dan kerik.
Konveksi :
H = h x A x T
Dengan :
H = jumlah kalor yang mengalir tiap satu satuan waktu
A = luas permukaan
T = perbedaan suhu
h = koefisien konveksi
3. RADIASI (PANCARAN)
- Perpindahan panas tanpa memerlukan medium
zat antara.
- Pada proses radiasi, energi termis diubah menjadi
energi radiasi. Energi ini termuat dalam
gelombang elektromagnetik, khususnya daerah
inframerah (700 nm - 100 m).
- Saat gelombang elektromagnetik tersebut
berinteraksi dengan materi, energi radiasi berubah
menjadi energi termal.
- Jika suhu ↓, radiasi kecil → λ >
 Untuk benda hitam, radiasi termal yang
dipancarkan per satuan waktu per satuan luas
pada temperatur T kelvin adalah :
R =e. . T4
Dengan :
e = emisivitas benda (0  e  1)
T = suhu permukaan benda(Kelvin)
 = konstanta Stefan –Boltzman
= 5,67 x10-8watt/M2k4
= 5,67 x 10 -12 watt/cm2k4
R= energi yang dipancarkan tiap satuan luas dalam
satu satuan waktu(J/s)
Pemanfaatan : Prinsip kerja dari Termografi
 Seseorang yang tanpa pakaian memiliki suhu
tubuh 33 °C di kamar yang suhunya 29 °C. Bila
luas permukaan badan orang itu 1,5 m2, berapa
jumlah kalor yang dilepaskan badan orang tiap
detik? (koefisien konveksi untuk tubuh manusia h
= 7,1 J/smK)